城市污水处理工艺及其发展

城市污水处理技术作为环境学科的一个分支,就我国目前的状况来看, 整体上已有了很大的进步,但还落后于我国城市发展的水平。近些年来, 虽然研究、开发了一些设备和工艺, 但总体上主要是借鉴和引进国外的一些*工艺、经验和设备。

　　1 　一级处理工艺及其发展趋势

　　一级强化处理技术分为两类:一类侧重于物化机理, 一类侧重于微生物的絮凝吸附原理。目前国内外研究的一级处理工艺。

　　1 .1 　活化污泥法

　　活化污泥法是根据絮凝动力学和生物吸附理论提出“絮凝吸附—沉淀—活化”的城市污水强化一级处理工艺。该工艺对污染物去除的强化作用主要包括污泥的絮凝、吸附和生物代谢3 种, 以前两者的作用为主。

　　该工艺的特点是未经沉淀的生活污水原水与生物污泥同时进入混合反应器(絮凝吸附池), 两者在机械搅拌作用下充分混合, 经充分絮凝吸附反应后,大量污染物质被絮凝吸附进入污泥絮体, 出水进入沉淀池, 实现固液分离, 而沉淀池出水就是zui终出水。为了恢复沉淀池饱和污泥的生物絮凝吸附活性, 将沉淀污泥短时间曝气活化, 以部分降解吸附的有机物, 产生适量的微生物絮凝物质, 改善污泥的沉降性能, 同时保持污泥的好氧状态, 避免变黑、发臭。此过程在污泥活化池里进行, 能耗远低于二级生物氧化反应。该工艺是适用于环境状况亟待改善而经济欠发达地区的一种新型实用技术。

1 .2 　混凝沉淀强化法

　　混凝沉淀强化法目前主要应用于给水处理和部分工业废水处理。由于需要投加大量的混凝剂且污水水质常常急剧变化, 限制了其在城市污水处理领域中的应用, 一般仅应用于城市污水的深度处理中。近年来, 随着许多新型、、廉价的混凝剂的出现和自动化技术的广泛应用, 混凝法与污水生物处理法相比具有了较强的竞争力。

　　例如, 对北京市城市污水进行试验, 结果表明,两种传统混凝剂(FeCl3 和聚合硫酸铁)及一种国外引进的混凝剂(Biofloc), 经过混凝沉淀强化一级处理后, 污水中COD 的去除率可达50 %～ 80 %, 而处理成本仅为二级处理的1/5 ～ 1/3 , 既能有效地削减污染物总量, 又节约了治理资金, 在现阶段十分符合我国国情。此外, 经强化一级处理后的污水再进行二级处理时, 停留时间可以大大缩短, 减少能耗, 提高出水水质。

　　1 .3 　应用及其发展趋势

　　就我国目前的污水处理状况来说, 污水处理率一直较低, 而解决城市污水污染的根本措施是建设以生物处理为主体工艺的二级城市污水处理厂, 但这需要大量的投资和高额运行费用。对我国不少地区, 特别是经济欠发达地区和中小城市而言, 有必要应用投资低、污染物去除率较高的城市污水强化一级处理工艺。根据我国目前水处理的发展状况, 混凝沉淀强化一级处理工艺在我国应用较多。

　　目前一级处理工艺的发展主要集中在研究和应用、廉价的絮凝剂以及微生物絮凝剂, 同时研究无机絮凝剂与其他各类絮凝剂协同作用效果, 以及对一级处理工艺设备的优化选型等方面。

　　2 　二级处理工艺及其发展趋势

　　二级处理工艺流程的发展主要是在原有的传统处理工艺流程上进行某一个方面的强化处理, 使某一处理水的某一或某几个指标达到一定的标准。

3 　三级处理工艺及其发展趋势

　　近年来, 我国已经开始重视三级处理工艺的研究开发, 目前用得比较多的三级处理工艺可以分为常规工艺、MBR 技术和LM 深度处理技术。

　　3 .1 　常规工艺

　　常规的三级处理工艺是在生物处理之后增加混凝、过滤、消毒等常规处理过程, 有砂滤、膜滤、反渗透、UV 消毒、臭氧消毒等。一般来说这些处理方式单位水处理成本比较低, 在经济上比较可行。

　　3 .2 　MBR技术

　　MBR 技术又称为膜生物反应器技术, 利用了膜分离的选择性和性, 同时又利用了生物处理工程的有效性和*性, 将水中的有害物质zui大限度地除去。MBR 工艺的特点是用膜分离系统代替了普通活性污泥法中的二沉池, 减少了传统工艺大部分的处理单位, 节省了大量投资, 而且耗能和一般传统的水处理工艺相近。污水在处理设备中的停留时间短, 对COD ,NH3-N 的去除率*, 出水水质达到了生活杂用水水质的标准。

　　3 .3 　LM深度处理工艺

　　LM 深度处理工艺是一种全新的生态处理工艺,在厌氧池加好氧池的基础上加入了改进的曝气氧化塘和湿地两个深度处理单元, 使出水水质达到了生活杂用水的标准。其工艺流程是:生物厌氧池—封闭好氧池—开放好氧池—澄清池—人工湿地—UV 消毒—蓄水池—回用, 或者以接触氧化池和生态氧化槽代替封闭好氧池和开放好氧池。

　　LM 深度处理工艺的特点是剩余污泥少、运行费用低、管理方便, 还具有美化景观的功能。该方法和其他水处理工艺相比比较经济。

　　3 .4 　运用状况及其发展趋势

　　目前我国的三级处理工艺中运用一般的常规处理工艺较多, 现阶段MBR 方法也有了广泛运用, 比如在北京长安街生活小区的回用水处理。就我国目前的实际情况来看, 由于常规工艺处理比较方便, 且应用技术也较成熟, 一般在选取工艺时仍选用常规处理工艺。

湿地系统在国外有着广泛的应用, 目前我国也开始了这方面的研究工作。由于我国环境污染加剧, 淡水资源巨减, 相信三级处理工艺必将越来越受到重视。

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